Нови ензими в борбата с CO2: революция в биокатализата!

Нови ензими в борбата с CO2: революция в биокатализата!

На 30 април 2025 г. Рурският университет в Бохум представи нова специализирана книга, озаглавена „Биокатализа“, редактирана от проф. д-р Дирк Тишлер, уважаван биотехнолог в университета. Тази обширна работа включва 24 глави, седем от които са написани от изследователи от Рурския университет и една от Дортмунд. Той обхваща широка тема от биология през химия до медицина и биотехнологии, по-специално приложението на биокатализатори, особено ензими, в промишлени процеси.

Книгата разглежда оценката и идентифицирането на нови ензими и тяхното приложение в безклетъчни и базирани на клетки формати. Ключова грижа е ензимната имобилизация, както и актуални теми като елиминиране на CO2 и техники, базирани на CO2. Тези въпроси са от голямо значение както за производството на фини химикали, така и за разграждането на PET. news.rub.de също така съобщава, че книгата е публикувана в престижната серия Methods in Enzymology от Academic Press и е достъпна под ISBN 978-0443317880, включително изтегляне на пълен текст.

Уместността на новите каталитични системи

Тази преоценка на биокатализаторите е особено важна предвид настоящите екологични проблеми. Нуждата от нови концепции за използване на въглероден диоксид за кръгова въглеродна икономика нараства, за да се минимизират екологичните отпечатъци. В този контекст фотокатализата, електрокатализата, термичната катализа и биокатализата са важни инструменти, които предпочитат да работят във водни разтвори. pubmed.ncbi.nlm.nih.gov посочва, че ефективните системи, работещи във вода, са рядкост.

Обещаващ подход е идентифицирането на специфични ензими за намаляване на CO2. Това се основава на структурен анализ на потенциални места за свързване на CO2 и последващи мутации за оптимизиране на катализаторите. По-специално, декарбоксилазата на фенолната киселина на *Bacillus subtilis* (BsPAD) беше идентифицирана като ключов компонент, който допринася значително за водната фотокаталитична редукция на CO2 до въглероден оксид.

• Mit modifizierten Varianten von BsPAD wurden Turnover-Zahlen (TONs) von bis zu 978 erzielt.
• Die Selektivität für Kohlenmonoxid über die Bildung von Wasserstoff betrug beeindruckende 93 %.
• Mutationen im aktiven Bereich von BsPAD führten zu weiteren Verbesserungen der Leistungsfähigkeit.
• Der Elektronentransfer erwies sich als geschwindigkeitsbestimmend und erfolgt über mehrstufiges Tunneln.

Подходът беше допълнително проверен чрез тестване на осем други ензима, които също показаха желаната активност. Това предполага, че голям брой протеини могат да играят ключова роля във фотокаталитичното намаляване на CO2.

Като цяло, новоиздадената книга е не само ценен принос към науката, но също така отразява решаваща стъпка към по-устойчива и екологична биотехнологична практика.